湖北省荆门市龙泉中学2020届高三物理上学期寒假作业练习题一

湖北省荆门市龙泉中学2020届高三物理上学期寒假作业练习题一

湖北省荆门市龙泉中学2020届高三物理上学期寒假作业练习题一 ‎ 一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中只有一个选项正确，选对得4分，选错得0分。‎ ‎1.如图所示，套在竖直细杆上的环A由跨过定滑轮的不可伸长的轻绳与重物B相连.由于B的质量较大，故在释放B后，A将沿杆上升.当A环上升至与定滑轮的连线处于水平位置时，其上升速度vA≠0，若这时B未落地，其速度为vB，则 A.vB≠0 B.vB＝0‎ C.vB＝vA D.vB>vA ‎2.如图所示，轻质弹簧左端固定，右端与质量为m的小滑块甲接触(但不相连结)，用一水平力推着滑块甲缓慢压缩弹簧，将弹簧压缩到一定长度时，突然撤去推力，滑块被弹簧弹出，在桌面上滑动后由桌边水平飞出，落到地面上的a点，落地时速度为v.若将小滑块换成质量为2m的小滑块乙，弹簧压缩的长度相同，忽略两滑块与桌面间的摩擦力和空气阻力，小滑块乙落到地面时 A.落点在a的左侧，落地速度小于v B.落点在a的右侧，落地速度小于v C.落点在a的左侧，落地速度大于v D.落点在a的右侧，落地速度大于v ‎3.一物体竖直向下匀加速运动一段距离，对于这一运动过程，下列说法正确的是 A.物体的机械能一定增加 B.物体的机械能一定减少 C.相同时间内，物体动量的增量一定相等 D.相同时间内，物体动能的增量一定相等 ‎４.如图所示，M、N和P三点在以MN为直径的绝缘半圆形光滑碗的边缘上，O点为半圆弧的圆心，MN为半圆形碗的水平直径，∠MOP＝60°.将电荷量为q的点电荷A置于P点，点电荷质量为m，则下列说法错误的是 A.要使P处A点电荷静止，在P处施加的电场的场强最小值为E＝ B.要使P处A点电荷静止，若施加一个匀强电场，则场强一定为E＝ C.若仅在N点固定一个点电荷B，要使A静止，则A、B一定带同种电荷 D.若仅在M点固定一个点电荷B，要使A静止，则A、B一定带异种电荷 ‎5.如图所示，A、B两物体叠放在光滑水平桌面上，轻质细绳一端连接B，另一端绕过定滑轮连接C物体，已知A和C的质量都是1 kg，B的质量是2 kg，A、B间的动摩擦因数是0.3，其它摩擦不计.由静止释放C，C下落一定高度的过程中(C未落地，B未撞到滑轮，g＝10 m/s2).下列说法正确的是 A.A、B两物体发生相对滑动 B.细绳的拉力大小等于10 N C.B物体的加速度大小是2.5 m/s2‎ D.A物体受到的摩擦力大小为3 N ‎6.如图所示，一轻弹簧下端固定在倾角为θ的固定斜面底端，弹簧处于原长时上端位于斜面上B点，B点以上光滑，B点到斜面底端粗糙，可视为质点的物体质量为m，从A点静止释放，将弹簧压缩到最短后恰好能被弹回到B点.已知A、B间的距离为L，物体与B点以下斜面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，不计空气阻力，则此过程中 A.弹簧的最大压缩量为 B.克服摩擦力做的功为mgLsin θ C.物体的最大动能一定等于mgLsin θ D.弹性势能的最大值为mgL(1＋)‎ 二、多项选择题:本题共6小题，每小题5分，共30分。在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项是正确的，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。‎ ‎7.甲、乙两辆汽车沿平直公路从同一地点同时由静止开始向同一方向运动的v－t图象如图所示，则下列说法中正确的是 A.t时刻两车再次相遇 B.在t～2t时间内的某时刻，两车再次相遇 C.0～t时间内，甲的加速度小于乙的加速度 D.0～2t时间内，甲的平均速度大于乙的平均速度 ‎8.嫦娥一号是我国研制的首颗绕月人造卫星，设嫦娥一号贴着月球表面做匀速圆周运动，经过时间t(t小于嫦娥一号的绕行周期)，嫦娥一号运动的弧长为s，嫦娥一号与月球中心的连线扫过的角度为θ(θ用弧度制表示)，引力常量为G，则下面描述正确的是 A.月球的质量为 B.月球的密度为 C.航天器的轨道半径为 D.航天器的环绕周期为 ‎9.一辆汽车在平直的公路上运动，运动过程中先保持某一恒定加速度，后保持恒定的牵引功率，其牵引力和速度的图象如图所示.若已知汽车的质量m，牵引力F1 和速度v1及该车所能达到的最大速度v3，运动过程中阻力大小恒定，则根据图象所给的信息，下列说法正确的是 A.汽车运动中的最大功率为F1v1‎ B.汽车行驶中所受的阻力为 C.速度为v2时的加速度大小为 D.恒定加速时，加速度大小为 ‎10.如图所示，分别在M、N两点固定放置两个等量异种点电荷＋Q和－Q，以MN连线的中点O为圆心的圆周上有四点A、B、C、D，关于这四点的场强和电势，下列说法中正确的是 A.A点电势高于B点电势 　‎ B.A点场强大于B点场强 C.C点电势等于D点电势 　　　　　　‎ D.C点场强等于D点场强 ‎11.如图所示，质量为m的小球从固定半圆形槽上与圆心等高的P点无初速度释放，先后经过A、B、C点，C点是小球能到达左侧的最高点.B点是最低点，半圆形槽的半径为R，A点与C点等高，与B点的高度差为，重力加速度为g, 则 A.小球只能经过A点一次 B.小球第一次经过B点时，对槽的压力一定大于2mg C.小球从P点运动到C点，重力对小球做的功大于小球克服摩擦力做的功 D.小球第一次由A点运动到B点克服摩擦力做的功等于由B点运动到C点克服摩擦力做的功 ‎12.质量为m的物体以速度v沿光滑水平面匀速滑行，现对物体施加一水平恒力，t秒内该力对物体所施冲量大小为3mv，则t秒内 A.该力的大小为 B.物体位移的大小可能为vt C.t秒末物体运动速率可能为4v D.该力对物体做功不可能大于mv2‎ 三、非选择题：本题共6小题，共56分。‎ ‎13.(6分)某研究小组设计了一种“用一把尺子测定动摩擦因数”的实验方案.如图所示，A是可固定于水平桌面上任意位置的滑槽(滑槽末端与桌面相切)，B是质量为m 的滑块(可视为质点).‎ 第一次实验，如图a所示，将滑槽末端与桌面右端M对齐并固定，让滑块从滑槽最高点由静止滑下，最终落在水平地面上的P点，测出M距离地面的高度H、M与P间的水平距离x1.‎ 第二次实验，如图b所示，将滑槽沿桌面向左移动一段距离并固定，让滑块B从 X 由静止滑下，最终落在水平地面上的P′点，测出滑槽末端与桌面右端M的距离L、M与P′间的水平距离x2.‎ ‎(1)第二次实验中，“X”处应填 .‎ ‎(2)第二次实验中，滑块滑到槽最低点时的速度大小为 .(用实验中所测物理量的符号表示，已知重力加速度为g).‎ ‎(3)若实验中测得H＝25 cm、x1＝30 cm、L＝10 cm、x2＝20 cm，则滑块与桌面间的动摩擦因数μ＝ .‎ ‎14.(8分)如图所示，某实验小组探究合外力做功和动能变化的关系，他们将宽度一定的遮光片固定在小车上，用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与砝码盘相连，在水平桌面上的A、B两点各安装一个光电门，记录小车通过A、B位置时的遮光时间，小车中可以放置砝码.‎ ‎(1)实验主要步骤如下：‎ ‎①实验前应将木板左端略微抬高，使小车通过两光电门的遮光时间相等，这样做的目的是 ；‎ ‎②用长度测量工具游标卡尺测量遮光片宽度为d，再用刻度尺量得A、B之间的距离为L；‎ ‎③将小车停在C点，在砝码盘中放上砝码，小车在细线拉动下运动，记录此时小车(含遮光片及车中砝码)的质量为M，砝码盘和盘中砝码的总质量为m，小车通过A、B的遮光时间分别为t1、t2，已知重力加速度为g，则可以得到A至B过程中小车的合外力做功为 ，小车的动能变化量为 (用相应的字母m、M、t1、t2、L、d表示)；‎ ‎④在小车中增减砝码或在砝码盘中增减砝码，重复③的操作.‎ ‎(2)为了实验能达到预期效果，步骤③中M、m应满足的条件是 .‎ ‎15.(10分)如图所示，倾角为θ的无限长斜面上PQ部分粗糙，且长为3L，其余部分都光滑.质量均为m的四个小物块(可视为质点)置于斜面，每相邻两物块间有一长为L且平行于斜面的轻杆，每根杆的上端与物块粘连而下端与物块不粘连，各物块与斜面PQ段的动摩擦因数均为2tan θ.A、B、C、D同时释放时A恰在P点，且各物块有相同的沿斜面向下的初速度，最终四个物块均能通过Q点.重力加速度为g.求：‎ ‎(1)A在PQ段运动刚达到最大速度时的位置；‎ ‎(2)物块C刚过P点时，杆对物块D的弹力；‎ ‎(3)要使四个物块均能通过Q点，最初释放各物块时的初速度应该满足的条件.‎ ‎16.(10分)如图所示，在水平面上固定一个半径R＝1.6 m的光滑圆弧轨道的工件，其圆心在O点，AOC连线水平，BOD连线竖直.在圆周轨道的最低点B有两个质量分别为m1＝2 kg，m2＝1 kg的可视为质点的小球1和2，两小球间夹有一个极短的轻弹簧，当弹簧储存了Ep＝90 J的弹性势能时锁定弹簧.某时刻解除锁定，弹簧将两个小球弹开，重力加速度g＝10 m/s2，求：‎ ‎(1)两小球脱离弹簧瞬间的速度大小；‎ ‎(2)通过计算说明小球2第一次沿轨道上滑过程中能否到达D点？‎ ‎17.(10分)如图所示，互相绝缘且紧靠在一起的A、B物体，静止在水平地面上，A的质量为m＝0.04 kg、带电荷量为q＝＋5.0×10－5 C，B的质量为M＝0.06 kg、不带电.两物体与水平面间的动摩擦因数均为μ＝0.4，t＝0时刻开始，空间存在水平向右的匀强电场，电场强度为E＝1.6×104 N/C.设运动过程中小物块所带的电荷量没有变化.‎ ‎(1)求A、B的加速度及其相互作用力的大小；‎ ‎(2)若t＝2 s后电场反向，且场强减为原来的一半，求物体B停下时两物体间的距离.‎ ‎18.(12分)如图所示，质量为M＝2.0 kg的小车静止在光滑水平面上，小车AB部分是半径为R＝0.4 m的四分之一圆弧光滑轨道，BC部分是长为L＝0.2 m的水平粗糙轨道，动摩擦因数为μ＝0.5，两段轨道相切于B点.C点离地面高为h＝0.2 m，质量为m＝1.0 kg的小球(视为质点)在小车上A点从静止沿轨道下滑，重力加速度取g＝10 m/s2.‎ ‎(1)若小车固定，求小球运动到B点时受到的支持力大小FN；‎ ‎(2)若小车不固定，小球仍从A点由静止下滑：‎ ‎①求小球运动到B点时小车的速度大小v2；‎ ‎②小球能否从C点滑出小车？若不能，请说明理由；若能，求小球落地时与小车之间的水平距离s.‎ 参考答案 ‎1.B　2.A　3.C4.B　5.C6.B 7.BD　8.BC　9.AB　10.ACD　11.AB　12.BCD ‎13.(6分)(1)滑槽最高点　　　(2)x1　　　(3)0.5‎ ‎14.(8分)(1)①平衡摩擦力　　　③mgL　　　M()2－M()2　　　　　　　　(2)M远大于m ‎15.(10分)解析　(1)由整体法，将四物块及杆看成整体，当它们下滑到重力沿斜面向下的分力等于摩擦力时运动速度达最大值，有：‎ μ·nmgcos θ＝4mgsin θ 解得：n＝2‎ 即滑块B刚过P点时A在PQ段运动刚达到最大速度，此时A离P点的距离为L ‎(2)对四物块及杆整体，由牛顿第二定律得：‎ μ·3mgcos θ－4mgsin θ＝4ma 得到a＝gsin θ，方向沿斜面向上 对物块D，由牛顿第二定律得：‎ F－mgsin θ＝ma 解得F＝mgsin θ，方向沿斜面向上 ‎(3)要使四个物块都能通过Q点，则物块D过Q点时的速度应大于零.物块A过Q点时，物块D刚过P点，设此时物块D的速度为v 对物块D从P到Q的过程用动能定理得 mgsin θ·3L－μmgcos θ·3L＝0－mv2‎ 解得：v＝ 设最初释放各物块时的初速度为v0，由释放到整体进入PQ段过程用动能定理：‎ ‎4mgsin θ·3L－μmgcos θ(3L＋2L＋L)＝×4mv2－×4mv 解得：v0＝v＝ 故要使四个物块均能通过Q点，最初释放各物块时的初速度应大于 ‎16.(10分)(1)v1＝ m/s，v2＝2 m/s　(2)能 解析　(1)两小球脱离弹簧瞬间，设小球m1的速度为v1，m2的速度为v2，两个小球与弹簧组成的系统，水平方向受到的合外力为零，且只有弹力做功，水平方向动量守恒，有：‎ m1v1＝m2v2 ①‎ 由机械能守恒定律，有：‎ Ep＝m1v12＋m2v22 ②‎ 联立①②并代入数据解得：v1＝ m/s，v2＝2 m/s ‎(2)小球2向右运动，设其能到达圆周轨道的最高点D，由机械能守恒，有：‎ m2v22＝m2g·2R＋m2vD2‎ 代入数据解得：vD＝2 m/s 又小球能通过竖直面内光滑圆周最高点的条件为：mg＝m 代入数据解得：v＝4 m/s 由于v＜vD，故小球2第一次沿轨道上滑过程中能到达D点.‎ ‎17.(10分)(1)4 m/s2　0.48 N　(2)11.8 m 解析　(1)对整体分析，加速度大小a＝＝4 m/s2‎ 隔离B分析，根据牛顿第二定律有F－μMg＝Ma 解得F＝μMg＋Ma＝0.48 N ‎(2)t＝2 s时，A、B的速度大小v＝2×4 m/s＝8 m/s t＝2 s后电场反向，且场强减为原来的一半，此时A做匀减速运动的加速度大小 aA＝＝14 m/s2‎ B做匀减速运动的加速度大小aB＝μg＝4 m/s2‎ B速度减为零的时间tB＝＝2 s 减速到零的位移大小xB＝＝8 m A速度减为零的时间tA1＝＝ s 减速到零的位移大小xA1＝＝ m 则A反向做匀加速运动的加速度大小 aA′＝＝6 m/s2‎ 则反向做匀加速直线运动的位移大小 xA2＝aA′(tB－tA1)2＝ m 则A、B的距离Δx＝xA2－xA1＋xB≈11.8 m ‎18.(12分)(1)30 N　(2)① m/s　②能　0.6 m 解析　(1)小球从A运动到B过程，根据动能定理得：mgR＝mvB2－0，‎ 在B点，由牛顿第二定律得：FN－mg＝m，‎ 联立解得：FN＝30 N；‎ ‎(2)①若不固定小车，小球到达B点时，设小车的速度大小为v1，小球的速度大小为v2，小球与小车组成的系统在水平方向动量守恒，以向右为正方向，‎ 由动量守恒定律得：mv2－Mv1＝0，解得：＝＝，即v2＝2v1，‎ 由机械能守恒定律得：mgR＝mv22＋Mv12，‎ 解得：v1＝ m/s，v2＝ m/s；‎ ‎②假设小球能从C点滑出，设小球滑到C处时小车的速度大小为v，则由系统水平方向动量守恒知小球的速度大小为2v.‎ 根据能量守恒定律得：mgR＝m·(2v)2＋Mv2＋μmgL，代入数据，解得：v＝1 m/s，‎ 所以假设成立，小球能从C点滑出小车，做平抛运动，运动时间为t，则h＝gt2，解得t＝＝0.2 s，‎ 故s＝x车＋x球＝vt＋2vt＝0.6 m.‎